Python网络编程（Sockets）

Python提供了两个级别的访问网络服务。 在低级别，可以访问底层操作系统中的基本套接字支持，这允许您实现面向连接和无连接协议的客户端和服务器。

Python还具有提供对特定应用级网络协议(如FTP，HTTP等)的更高级别访问的库。

本章将了解和学习网络中最着名的概念 - 套接字编程。

1.什么是套接字？

套接字(Sockets)是双向通信信道的端点。 套接字可以在一个进程内，在同一机器上的进程之间，或者在不同主机的进程之间进行通信，主机可以是任何一台有连接互联网的机器。

套接字可以通过多种不同的通道类型实现：Unix域套接字，TCP，UDP等。 套接字库提供了处理公共传输的特定类，以及一个用于处理其余部分的通用接口。

套接字有自己的术语 -

• domain - 用作传输机制的协议族。这些值是常量，例如：AF_INET，PF_INET，PF_UNIX，PF_X25等。

• type - 两个端点之间的通信类型，通常用于面向连接的协议的SOCK_STREAM和用于无连接协议的SOCK_DGRAM。

• protocol - 通常为0，这可以用于标识域和类型中的协议的变体。
• hostname - 网络接口的标识符 -
  • 一个字符串，可以是一个主机名，一个有四个点符号的IP地址，或一个冒号中的IPV6地址(可能是点)符号。
  • 一个字符串“<broadcast>”，它指定一个INADDR_BROADCAST地址。
  • 零长度字符串，指定INADDR_ANY，或
  • 整数，以主机字节顺序解释为二进制地址。
• port - 每个服务器监听一个或多个端口的客户端的调用。端口可能是Fixnum端口号，包含端口号的字符串或服务名称。

2. socket模块

要创建套接字，必须使用套接字模块中的socket.socket()函数，该函数具有一般语法 -

s = socket.socket (socket_family, socket_type, protocol = 0)

这里是上述参数的描述 -

• socket_family - 它的值可以是：AF_UNIX或AF_INET，如前所述。
• socket_type - 它的值可以是：SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM。
• protocol - 这通常被省略，默认为0。

当创建了套接字对象这后，就可以使用所需的函数来创建客户端或服务器程序。 以下是所需函数的列表：

服务器套接字方法

客户端套接字方法

通用套接字方法

3.一个简单的服务器

要编写互联网服务器，可使用socket模块中可用的socket()来创建套接字对象。 然后使用套接字对象调用其他函数来设置套接字服务器。

现在调用bind(hostname，port)函数来指定主机上服务的端口。

接下来，调用返回对象的accept()方法。 此方法在您指定的端口等待客户端连接，连接成功后返回一个连接(connection)对象，该对象表示与该客户端的连接。

#!/usr/bin/python3           # This is server.py file
import socket

# create a socket object
serversocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 

# get local machine name
host = socket.gethostname()                           

port = 8088

# bind to the port
serversocket.bind((host, port))                                  
print("Server start at port: 8088")
# queue up to 5 requests
serversocket.listen(5)                                           

while True:
    # establish a connection
    clientsocket,addr = serversocket.accept()      

    print("Got a connection from %s" % str(addr))

    msg='Thank you for connecting'+ "\r\n"
    clientsocket.send(msg.encode('ascii'))
    clientsocket.close()

4.一个简单的客户端

下面接着编写一个非常简单的客户端程序，打开与给定端口8088与上面的服务器程序主机的连接。 使用Python的socket模块功能创建套接字客户端非常简单。

socket.connect(hosname，port)函数打开hostname上的port的TCP连接。当打开了一个套接字，就可以像任何IO对象一样读取它。 完成后，请记住关闭它，就像关闭文件一样。

示例

以下代码是连接到给定主机和端口的非常简单的客户端，从套接字读取任何可用数据，然后退出 -

#!/usr/bin/python3           # This is client.py file

import socket

# create a socket object
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 

# get local machine name
host = socket.gethostname()

port = 8088

# connection to hostname on the port.
s.connect((host, port))

# Receive no more than 1024 bytes
msg = s.recv(1024)

s.close()

print (msg.decode('ascii'))

现在在后台运行先运行：server.py，然后运行上面的client.py来查看结果，如果程序没有错误，那么应该得到类似以下以结果 -

5. Python互联网模块

Python网络/互联网编程中的一些重要模块的列表如下：

请检查上述所有库，以使用FTP，SMTP，POP和IMAP协议。

进一步阅读

这是Socket编程的一个快速开始。 这是一个广阔的话题。 建议通过以下链接查找更多详细信息 -

• Unix套接字编程。

• Python套接字库和模块。